Ključna razlika između fotokatalize i elektrokatalize je u tome što tokom fotokatalize, katalitičkom reakcijskom obradom dominiraju fotoinducirani električni nosači, dok tokom elektrokatalize obradom katalitičke reakcije dominiraju nosioci inducirani vanjskim kolom.
Fotokataliza je foto-aktivirana hemijska reakcija koja se javlja kada se pokrenu mehanizmi slobodnih radikala sa kontaktom između jedinjenja i fotona koji imaju dovoljan nivo energije. Elektrokataliza je, s druge strane, vrsta heterogene katalize elektrokemijskih reakcija koja se odvija na granici elektroda-elektrolit.
Šta je fotokataliza?
Fotokataliza je foto-aktivirana hemijska reakcija koja se javlja kada se pokrenu mehanizmi slobodnih radikala sa kontaktom između jedinjenja i fotona koji imaju dovoljan nivo energije. To je vrsta reakcije ubrzanja fotoreakcije u prisustvu katalizatora. U kataliziranoj fotolizi, svjetlost se apsorbira adsorbiranim supstratom. Postoji još jedan tip poznat kao fotogenerisana kataliza. To je fotokatalitička aktivnost koja ovisi o sposobnosti katalizatora da stvori neke parove elektron-rupa. Ovi parovi mogu generirati slobodne radikale kao što su hidroksilni radikali koji su u stanju da prođu sekundarne reakcije. Prva praktična primena ovog procesa bila je otkriće elektrolize vode u prisustvu titanijum dioksida.
Slika 01: Upotreba fotokatalize
Postoje dvije glavne vrste fotokatalize: homogena i heterogena fotokataliza. U homogenoj fotokatalizi, reaktanti i fotokatalizatori postoje u istoj fazi. Najčešći primjeri ove vrste reakcija uključuju ozon i foto-Fenton sisteme. Nasuprot tome, u heterogenoj fotokatalizi, reaktanti i fotokatalizatori postoje u različitim fazama. Neki uobičajeni primjeri ove vrste reakcija uključuju blage ili totalne oksidacije, dehidrogenacije, reakcije prijenosa vodika, itd.
Šta je elektrokataliza?
Elektrokataliza se može opisati kao heterogena kataliza elektrohemijskih reakcija koja se dešava na interfejsu elektroda-elektrolit. U ovom procesu, ulogu i donora-akceptora elektrona i katalizatora igra elektroda.
Slika 02: Upotreba platinaste katode za mjerenje stabilnosti elektrokatalizatora
Elektrokatalizator je vrsta katalizatorske supstance koja može učestvovati u elektrohemijskim reakcijama. Ove tvari su specifični oblici katalizatora koji mogu funkcionirati na površini elektrode. Tipično, elektrokatalizator je heterogen, npr. platinizirana elektroda. Postoje i homogeni elektrokatalizatori. Oni su topljivi i mogu pomoći u prijenosu elektrona između elektrode i reaktanata. Oni također mogu olakšati srednju kemijsku transformaciju koju možemo opisati ukupnom polu-reakcijom.
Koja je razlika između fotokatalize i elektrokatalize?
Fotokataliza je foto-aktivirana hemijska reakcija koja se javlja kada se mehanizmi slobodnih radikala pokreću sa kontaktom između jedinjenja i fotona koji imaju dovoljan nivo energije. Elektrokataliza je, s druge strane, vrsta heterogene katalize elektrokemijskih reakcija koje se odvijaju na granici elektroda-elektrolit. Ključna razlika između fotokatalize i elektrokatalize je u tome što obradom katalitičke reakcije u fotokatalizi dominiraju fotoinducirani električni nosači, dok katalitičkom reakcijskom obradom u elektrolizi dominiraju nosači inducirani vanjskim krugom. Štaviše, fotokataliza koristi fotokatalizatore kao što su cink oksid, cink sulfid, kadmijum sulfid i stroncijum peroksid, dok elektrokataliza koristi ugljenične nanocevi i materijale na bazi grafena, metalno-organske okvire, itd.
Infografika ispod predstavlja razlike između fotokatalize i elektrokatalize u tabelarnom obliku radi usporedbe.
Sažetak – fotokataliza vs elektrokataliza
Fotokataliza i elektrokataliza su važni analitički procesi u hemiji. Ključna razlika između fotokatalize i elektrokatalize je u tome što tokom fotokatalize, obradom katalitičke reakcije dominiraju fotoinducirani električni nosači, dok tokom elektrokatalize, obradom katalitičke reakcije dominiraju nosioci inducirani vanjskim krugom.
